如在进行伏安法测电阻的专题复习时,在金角鱼软件中引导学生可利用不同规格的实验器材,任意选取后测出所选的电阻的阻值,当学生连接电路之后,系统将智能检测电路设计和连接的问题(如图3所示),帮助学生知晓具体出错的地方,这利于学生自主提高实验设计能力[1]。而教师则可以利用后台数据的反馈信息,了解学生在学习过程中的过程与结果及所展现的思维、方法而做出评价。物理是一门实验科学,但实验不能单单只停留在课堂中探究。为了逐步培养学生探究能力,在电学等方面,我们可以通过小课题与实践的方式,让学生以小组的方式,通过虚拟仿真实验的模式,开展各类实验。将实验带入线下课堂,通过集体的讨论,合理选择实验器材,合理设计电路,以及实验步骤,观察现象,归纳结论。初中物理的另一副翅膀——信息技术于物理教学的融合运用。长沙物理实验教学
目前,上海市的中学物理教材采用螺旋式上升的编写模式,基本围绕力学、光学、热学、电磁学及原子物理等内容。其中内容的要求不断螺旋上升,我们可以利用软件围绕主要概念展开的一系列由简单到复杂、相互关联的实验,让学生进行自主实验设计与活动。如电学这一章节实验,我们可以引导学生利用课余时间自主体验学习,从简单的基本的电路出发,经历串并联连接、电流表和电压表的使用方法、再到用欧姆定律测电阻,到测定小灯泡电功率等知识。根据虚拟实验在设计之初所具有的人性化功能,使得学生在进行物理实验时能够暂停、重组。这些人性化功能很好为学生的自主学习提供了有效的途径[2]。通过虚拟仿真模拟实验尝试,学生不仅能够利用软件中的温馨提示功能加强自己对错误的理解与关注,更能够让学生从错误中汲取教训,从而纠正错误。真正学会操作方法与步骤。通过完成一个个设定的任务后,达到学会知识,促进科学思维,提升能力的目的。杭州电学实验考试线上教学巧用虚拟仿真实验,探索物理实验教学新模式。
探究中,还出现了“异常”。有一个小组,先施加一个水平向右的力,物体加速向右运动,结果再施加一个水平向左的力,物体竟然没有静止或者没有向左运动,这引发了学生的思考。这,为后续惯性的学习奠定了基础。和惯性结合在一起,学生们对力是改变物体运动状态的原因就会有更深入的理解。探究中也有其它“异常”。其中一组出现一个数据采集错误,但是这个小组在找到原因更改提交后,新的数据实时地显示在大屏幕上。魏老师还用金角鱼软件演示了当两个力不在同一直线时,物体的运动情况,让学生直观看到,当两个力不在同一直线,有一定夹角的时候,就会出现运动状态发生改变的现象。
“动”是促进,“心”是科学思维,“动心”就是促进学生科学思维的发展。课堂上,教师设计课堂教学活动,在课堂活动的互动中激发、促进学生的科学思维,形成能力,培养与发展学生的关键素养。老师通过师生之间问题式的对话引导学生分析变化规律,让学生总结出新结论:1.柱形容器溢出之后液体压力变化量△F液=F浮-G溢2.物体漂浮时△F液=△F容,物体沉底时△F液<△F容。归纳之后,老师又利用金角鱼的“解题分析操作化”,将文本式的静态情境转变为可操作情境,带领学生运用结论解决实际问题,这就使学习构成了一个闭环。金角鱼技术手段:3D仿真+CAE+AI+PBL+STEM+科学游戏。
“动”是刺激,“眼”是感觉,“动眼”就是刺激学生的五官,它包括眼睛(视觉)、耳朵(听觉)、手(触觉),还有头脑(科学思维)等。在复习课课堂中,教师要刺激学生的五官来感受周围的事物(物理现象)的发生与发展。通过实验情境的再现,将学生头脑中的理论再次与情境联系起来,将知识与社会联系起来,加深知识的理解,学习解决问题的方法,促进学生多元能力的提升。金角鱼为此提供了:
投放活动情景化。可以动态调整液体、固体的参数,借助压力压强传感器,清晰得让学生观察到投放前后,水位变化、杯内杯外的压强变化量。
计算过程显性化、概括汇总表格化。老师借助金角鱼提供的探究5种投放状态下各物理量变化的思想,分析每一步相关物理量的表达式,总结出变化表格。
金角鱼软件是基于数值仿真和人工智能的探究式智能情境教学平台。厦门声学实验学习
运用金角鱼进行线下实验与线上实验的融合,支持学生自身认知发展。长沙物理实验教学
明星学校魏老师主讲的课,要和青年教师研究班“线下实验与线上实验融合支持学生具身认知的发展”研究课题相融合。匀速直线运动状态下的受力探究是本节课的教学难点。匀速直线运动是理想模型。在现实生活中,很难创设这样的情景。即使借助于DIS演示,也不能有效地把学生的思考调动起来。在金角鱼平台和软件的支持下,这节课实现了难点的突破,有效地增进了学生的感觉和认知,激发了学生的思考。闵行区物理教研员戴老师观摩了这堂课,在评课环节她说:“这节课整体上达到了我的预期”。长沙物理实验教学
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